高爐爐體各部位用耐火材料的性能要求，高爐是利用鼓人的熱風(fēng)使焦炭燃燒及還原熔煉鐵礦石的豎式爐，是在高溫和還原氣氛下連續(xù)進(jìn)行煉鐵的熱工設(shè)備。

1、高爐爐體

高爐爐體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸和爐底等部位，如圖所示。

（1）爐喉用耐火材料。爐喉是受爐料下降時(shí)直接沖擊和摩擦的部位，極易磨損，一般多采用高密度的高鋁耐火磚砌筑。但該磚不耐久，因而還采用耐磨鑄鋼護(hù)板保護(hù)。

（2）爐身用耐火材料。在爐身上部和中部溫度較低（400~800℃）無(wú)爐渣形成和渣蝕危害。這部位的耐火材料主要承受爐料沖擊、爐塵上升的磨損或熱沖擊（最高達(dá)50℃/m3in），或者受到堿、鋅的侵入、碳的沉積而遭受損壞。過(guò)去，這部位主要采用低氣孔率的優(yōu)質(zhì)粘土磚，目前隨著大、中型高爐操作條件苛刻化和大幅度延長(zhǎng)高爐壽命制度的確立，該部位要求采用在耐剝落性和耐磨性方面都很優(yōu)異的耐火材料。在爐身上部可采用磷酸鹽結(jié)合的粘土磚。上部和中部采用硅線石質(zhì)耐火磚和耐剝落性優(yōu)異的高鋁質(zhì)耐火磚。在爐身的下部溫度較高，有大量爐渣形成，有爐料下降時(shí)的摩擦作用、爐氣上升時(shí)粉塵的沖刷作用和堿金屬蒸氣的侵蝕作用。因此要求采用有良好抗渣性、抗堿性和高溫強(qiáng)度及耐磨性較高的優(yōu)質(zhì)粘土磚、高鋁磚或剛玉磚。近年來(lái)選用燒結(jié)的SiC-Si3N4磚。

（3）爐腰用耐火材料。爐腰部位的溫度高（1400~1600℃）熔渣在這個(gè)部位大量地形成，渣蝕嚴(yán)重；堿的侵蝕也較嚴(yán)重；含塵的熾熱爐氣上升，對(duì)爐襯產(chǎn)生較強(qiáng)的沖刷作用；焦炭等物料產(chǎn)生摩擦；熱風(fēng)通過(guò)時(shí)引起溫度急劇變化。上述諸多因素的共同作用、使這個(gè)部位的耐火材料損壞很?chē)?yán)重。過(guò)去選用粘土磚和高鋁

磚砌筑，已不能適應(yīng)。1000m3以上的高爐底該用氮化硅結(jié)合的碳化硅磚砌筑。1000m3以下的高爐，根據(jù)高爐強(qiáng)化的需要，也可考慮用碳化硅磚。采用碳化硅磚時(shí)，必須同時(shí)改進(jìn)冷卻器結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，采用軟水（或純水）閉路循環(huán)冷卻，在操作上控制邊緣氣流。只有技術(shù)配套，才能充分發(fā)揮碳化硅磚的作用。

（4）爐腹用耐火材料。爐腹部位溫度很高，其下部爐料溫度約在1600~1650℃氣流的溫度更高；有大量粘度低的熔渣形成渣蝕嚴(yán)重；承受由于堿、鋅、爐渣的侵入和碳的沉積而引起的化學(xué)侵蝕；由上而下的熔體和由下而上的熾熱氣流的沖刷作用加劇；還有物料摩擦等產(chǎn)生的物理?yè)p壞。過(guò)去，大、中高爐在爐腹部位使用的耐火材料以高鋁磚和剛玉磚居多，現(xiàn)在多選用碳化硅磚。

（5）爐缸和爐底用耐火材料。爐缸上部溫度很高，靠近風(fēng)口區(qū)溫度在1700~2000℃以上爐底溫度一般在1450~1500℃。爐缸的爐襯主要受熔渣和鐵水的化學(xué)侵蝕與沖刷，爐底主要為鐵水滲入而損毀。在鐵水侵入的同時(shí)，堿和鋅也侵人。鐵水侵人可引起耐火磚上浮，化學(xué)侵蝕可引起耐火磚脆化層的擴(kuò)展，從而使高爐爐底耐火材料發(fā)生嚴(yán)重破壞。這些部位的耐火磚受侵蝕后不易修補(bǔ)，其損壞情況決定著高爐的一代壽命。這些部位要求耐火材料具有耐鐵水侵蝕性、耐鐵水浸透性、耐堿性、容積穩(wěn)定性和適宜的導(dǎo)熱性。目前我國(guó)高爐爐底（從爐底上部開(kāi)始）所用的耐火材料以粘土磚、高鋁磚、碳?jí)K為主。國(guó)外大中型高爐現(xiàn)采用致密度高、導(dǎo)熱性和抗侵蝕性好的石墨碳磚和微孔碳磚。

我國(guó)某鋼廠2500m3高爐爐體用耐火材料見(jiàn)表。

高爐其他部位用耐火材料的性能要求，高爐其他部位指風(fēng)口、出鐵口和出鐵溝、出渣口和出渣溝、集氣管等。

風(fēng)口區(qū)用耐火材料。風(fēng)口區(qū)處在2000℃以上的高溫；承受很大的熱應(yīng)力，如摩擦等物理?yè)p壞；承受由于堿、鋅、碳沉積等化學(xué)侵蝕，以及氣流和熔體的沖擊損壞；作為結(jié)構(gòu)體用耐火材料經(jīng)常發(fā)生損壞和漏氣等重大故障問(wèn)題。過(guò)去使用粘土質(zhì)耐火磚或硅線石耐火磚，近來(lái)取而代之的是耐堿性優(yōu)異的、強(qiáng)度較高的碳化硅耐火磚。

出鐵口用耐火材料。出鐵口受到鐵水、爐渣、堿的侵蝕和磨損；從出鐵開(kāi)始到出鐵結(jié)束時(shí)溫度變化的熱沖擊。出鐵口處用耐火材料受到嚴(yán)重?fù)p壞。過(guò)去出鐵口使用的耐火材料有粘土質(zhì)耐火磚、高鋁質(zhì)耐火磚。目前除繼續(xù)使用上述耐火磚外，主要研究和使用性能優(yōu)異的Al2O3-SiC-C質(zhì)材料或碳?jí)K。用于堵塞出鐵口的泥料稱為炮泥。對(duì)炮泥的要求是可塑性、粘結(jié)性及燒結(jié)性好，不產(chǎn)生裂紋與收縮、強(qiáng)度高、耐侵蝕，同時(shí)應(yīng)易打開(kāi)，保證鐵水或熔渣順暢流出，炮泥一般用粘土熟料、高鋁熟料、莫來(lái)石、碳化硅、炭粒和粘土為原料；大型高爐則用電熔氧化鋁、碳化硅、絹云母、粘土等為原料、并用水或樹(shù)脂進(jìn)行混練制成有水炮泥或無(wú)水炮泥，裝袋待用。

出鐵溝用耐火材料。出鐵溝是引出高溫鐵水的通道，在生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)受流動(dòng)的高溫鐵水和熔渣的劇烈沖刷作用；高爐爐渣的化學(xué)侵蝕作用；間歇出鐵的劇烈熱震作用等。因此，出鐵法應(yīng)具有下列特性，耐高溫熔體的沖刷性要好，具有優(yōu)良的高溫耐磨性；耐高溫熔渣的侵蝕；熱震穩(wěn)定性好，重?zé)w積變化小；抗氧化能力強(qiáng)；不粘結(jié)渣鐵等。

我國(guó)中小型高爐出鐵溝一般采用以粘土磚、碳化硅磚、石墨或焦未和瀝青等配成的耐火搗打料。而大型高爐則采用以電熔剛玉、碳化硅、少量金屬硅和金屬鋁粉以及適量的促凝劑和解膠劑等高級(jí)原料配制的澆注料。我國(guó)寶鋼大型高爐（容積4063m3）采用從國(guó)外引進(jìn)的Al2O3-SiC-C低氣孔高密度澆注料，主要原料選用致密電熔剛玉、碳化硅、添加少量金屬硅、金屬鋁粉和一定量的促凝劑、解膠劑等。我國(guó)某研究院研究了高爐出鐵溝澆注料，他們以棕剛玉為主要材料，適當(dāng)配入SiC、炭質(zhì)材料、粘土、高鋁水泥、超微粉和外加劑制成出鐵溝澆注料，其配比為：棕剛玉60%~80%，SiC10%~30%，粘土1%~5%，高鋁水泥2%~5%，超微粉1%~5%，外加劑0.3%~1.0%。該澆注料原料易得，成本低廉，施工方便，使用壽命長(zhǎng)。

出渣溝用耐火材料。出渣溝結(jié)構(gòu)與出鐵溝相同，其材質(zhì)檔次略低即可滿足要求。

集氣管用耐火材料。集氣管為排出高爐煙氣的通道，其內(nèi)襯用粘土磚砌筑，也可用耐火澆注料或耐火噴涂料進(jìn)行整體澆灌或噴涂。